Продолжительность, мин

Рисунок 5.2 - Изменение массы m , влажности W и скорости

сушки  измельченной древесины

5.5.2.3 Используя полученные данные, вычислить значения текущей скорости сушки

 _i = , % / мин , (5.3)

где  - продолжительность каждого периода сушки, мин.

Значения скорости для каждого периода следует записать в таблицу 5.2.

5.5.2.4 По полученным данным построить кривую скорости сушки измельченной древесины. Выделить на графике периоды: прогрева, постоянной и падающей скорости сушки [1].Определить продолжительность этих периодов.

5.6 Выводы

Привести сведения о влажности измельченной древесины, используемой при выполнении опыта. Привести результаты измерений: общей продолжительности сушки, периодов прогрева, постоянной и падающей ско­рости сушки - для измельченной древесины заданной массы.

5.7 Контрольные вопросы

1 Что называется абсолютной влажностью древесины?

2 Что называется кривой сушки?

3 Как вычисляют скорость сушки?

4 Из каких периодов состоит процесс сушки?

5 Какие особенности характерны для низкотемпературного процесса сушки древесины с начальной влажностью меньше влажности предела насыщения ( Wнач._.≤ Wп.н.)?

6 Какие особенности характерны для типично и квази высокотемпературного процессов сушки?

7 Перечислите движущие силы, под действием которых может осуществляться перемещение влаги (влагоперенос) в древесине в процессе сушки?

8 Что следует понимать под влагопроводностью древесины?

9 Какие факторы влияют на коэффициент влагопроводности древесины?

Лабораторная работа № 6

(2 часа)

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

В процессе камерной сушки пиломатериалов на­ряду с контролем параметров, характеризующих состояние сушильного агента, необходимо учитывать распределение и значения скоростей движения сушильного аген­та через штабель и в воздуховодах. Эти параметры определяют интенсив­ность процесса сушки и равномерность просыхания пиломатериалов по объ­ему штабеля.

6.1 Цель работы

Изучение методики определения скорости воздушного потока анемометром. Вычисление объема перемещаемого воздуха.

6.2 Содержание работы

Измерение скорости воздуха чашечным анемометром. Определение зависимости объема перемещаемого воздуха от его скорости и частоты вращения вентилятора. Анализ ре­зультатов опытов.

6.3 Оборудование, приборы, инструменты

Для проведения лабораторной работы используются:

лабораторная вентиляторная установка (рисунок 6.3);

анемометр чашечный МС-13 (рисунок 6.1б);

секундомер.

6.3.1 Краткое описание приборов

Анемометры - приборы, имеющие широкое применение в технике для измерения скорости воздушного потока. По конструкции ротора они бывают крыльчатые и чашечные (рисунок 6.1). Первые применяются для измерения ско­рости воздуха от 0,3 до 5,0 м/с, с точностью (0,1 ± 0,05) м/с, вторые - от 1 до 20 м/с, с точностью (0,3 ± 0,05) м/с.

Чашечный анемометр МС-13 состоит из ротора, счетчика его оборотов и стопорно - пускового устройства (арретир). Угловая скорость вращения ротора пропорциональна скорости движения воздуха, направленного на ротор. Воздухоприемником чашечного анемометра служит четырехчашечная вертушка. Циферблат ручного чашечного анемометра имеет три шкалы: единицы, сотни и тысячи оборотов в секунду. Каждая шкала имеет свою пока­зывающую стрелку. Включение и выключение механизма выполняют арретиром. Для включения счетного механизма арретир поворачива­ют по часовой стрелке.

а

арретир

б

а – крыльчатый анемометр; б – чашечный анемометр

Рисунок 6.1 – Виды анемометров

Нижняя часть корпуса заканчивается винтом, служащим для крепления анемометра на плоскости или шесте. В воз­душном потоке чашечный анемометр устанавливают вертикально. На практике измерение скорости агента сушки в штабеле пиломатериалов выполняют, используя специальную насадку для анемометра - диффузор.

Рисунок 6.2 – Насадка для измерения скорости циркуляции агента сушки в штабеле

Конструкция диффузора предусматривает равенство площадей в сечениях a- a и b - b ( f_a-a = f _b-b ) для обеспечения равномерного потока агента сушки. Анемометр с насадкой устанавливают между рядами досок штабеля (рисунок 6.2) и через равные интервалы времени записывают показания счетчика его оборотов.

6.3.2 Описание лабораторной установки и правил работы

Установка состоит из диффузора 1, в котором закреплен вентилятор с электродвигателем 2, имеющий измеритель частоты оборотов ротора 3, блока питания 4 и анемометра МС-13 (5).

Для проведения измерений блок питания 4 включают в электросеть напряжением 220 В. Регулятором напряжения 6 питания электродвигателя устанавливают необходимую частоту вращения крыльчатки вентилятора 7. Включение счетчика оборотов анемометра производят поворотом арретира 8 по часовой стрелке, остановку - возвращением арретира в исходное положение.

1– диффузор; 2 - электродвигатель; 3 – измеритель частоты; 4 – блок питания; 5 – анемометр; 6 – регулятор напряжения;

7 – крыльчатка вентилятора; 8 - арретир

Рисунок 6.3 – Лабораторная вентиляторная установка

Скорость воздуха в натуральном выражении устанавливают по тарировочному графику (рисунок 6.4), где значение угловой скорости ротора, об/с, переводится в линейную скорость воздушного потока _i , м/с.

Перед включением установки обязательно пройти инструктаж по технике безопасности. При выполнении опытов следует опасаться вращающейся крыльчатки вентилятора.

6.4Порядок проведения опытов

Перед проведением опытов необходимо внимательно изучить конструкцию и принцип работы анемометра. Освоить методику выключения счетчика оборотов с помощью арретира. Занести в таблицу 6.1 начальное показание счетчика оборотов ротора анемометра. Включить блок питания 4 в электросеть. Регулятором 6 установить частоту вращения крыльчатки вентилятора n_в = 300 об/мин.

Через 1-2 мин, когда вентилятор приобретет стабильную скорость вращения, произвести измерения. Для этого следует одновременно включить секундомер и повернуть арретир анемометра по часовой стрелке. Через 1 минуту выключить секундомер и остановить счетчик оборотов анемометра поворотом арретира против часовой стрелки. Показания счетчика оборотов анемометра занести в таблицу 6.1. Аналогичные измерения следует произвести при больших значениях скорости вращения вентилятора. Для этого регулятором 6 установить частоту вращения крыльчатки вентилятора 500, затем 700 об/мин. Полученные данные занести в таблицу 6.1. Опыты при каждой частоте вращения вентилятора повторить два раза.

Таблица 6.1 - Результаты измерения скорости воздуха анемометром

Частота вращения вентилятора nв , об/мин	Показания счетчика анемометра		Разность показа­ний сче­тчика анемометра M2 – М1	Частота враще­ния ро­тора анемометра nа об/с	Скорость воздуха I , м/с	Объем воздуха, перемещаемого в данной точке, Vi, м3/с
	до замера	после замера

По полученным данным вычислить частоту вращения ротора анемометра для каждого опыта по формуле

, (6.1)

где - показания счетчика анемометра соответственно до и после замера;

- продолжительность работы счетчика, с.

По тарировочному графику (рисунок 6.4) определить скорость воздуха _i, м/с, для каждого опыта.

Рисунок 6.4 – График зависимости частоты вращения крыльчатки анемометра от скорости воздушного потока

По полученным данным следует вычислить объем перемещаемого вентилятором воздуха V_i , м³, и построить графики зависимости его от частоты вращения вентилятора n_в, об/мин, и скорости воздушного потока _i, м/с.

Объем перемещаемого воздуха V_i , м³ , определяют по формуле

, (6.2)

где -объем перемещаемого воздуха при i частоте вращения ротора вентилятора, м³;

_i - скорость потока воздуха в диффузоре, м/с;

- живое сечение канала, м².

Живое сечение канала, м², определяют по выражению

, (6.3)

где d – диаметр канала в месте установки анемометра, м (рисунок 6.3).

6.5 Выводы

Охарактеризовать зависимость объема перемещаемого воздуха от его скорости и частоты вращения вентилятора.

6.6 Контрольные вопросы

1 Перечислите приборы, используемые для измерения скорости воздуха.

2 Приведите методику определения скорости воздушного потока в сушильной камере с помощью анемометра.

3 Как вычисляют объем воздуха перемещаемого в воздуховоде?

4 Перечислите типы вентиляторов, используемые в лесосушильных камерах, и их основные характеристики.

5 Какое влияние оказывает скорость воздушного потока на продолжительность и качество сушки пиломатериалов?